九 28, 2012 - file 位移监测   comment No Comments

地表位移观测

地表位移观测

一、观测种类

分简易观测和观测网观测。前者是用钢卷尺在平行于滑坡方向的滑体裂隙两侧的打桩处量得滑坡的真实位移值。后者用十字交叉网、射线网和任意方格网对滑坡情况 进行长期或短期的观测。常用的观测仪器及装置有光电测距仪、经纬仪、水准仪、地表应变伸长计、滑动触点装置和地面摄影经纬仪等。

二、监测仪器装置的观测

(一)光电测距仪和经纬仪观测

测量网一般布置为三角形。测量标桩必须设置在坚硬岩石的稳定平台上。测量仪器一般选用单棱镜光电测距仪。如果采用三边测量,需购买精度为1.5mm的光电测距仪,如果只测量余距,可用精度为5mm的仪器。边坡位移监测可用精度为1秒的经纬仪。

光电测距仪的型号和技术性能见表1。

表1  加拿大光电测距仪技术规格

仪器名称

测量范围(m)

清晰度(mm)

精度(mm)

AGA700乔迪梅特(Joudimate)

HP3800A/B

HP3810A

LSE测距仪II

LSE测距仪

电子测距仪MA100

5000

3000

1600

12000

6000

1000

±1.0

±1.0

±1.0

±0.5

±5.0

±5.0

±5.0

±5.0

±5.0

±1.5

(二)水准仪观测

测点要布置在采场内或采场周围的坡顶、平台或坡面上。测点位置应设在光电测距经纬仪与战标之间,应有15~30m向前或向后的观察距离。测点之间的距离不小于30m。水准仪要求选择精密水准仪。

(三)地表应变伸长计观测

有钢绳伸长计观测和钢杆伸长计观测两种观测法。钢绳伸长计观测法是在不稳定边坡体与稳定边坡的锚固标桩之间牵一根具有一定拉力的钢丝绳,用导轮重锺拉紧, 当边坡发生移动时利用钢标尺读数测得边坡位移量。该装置可观察岩体较大的位移量,可以在大范围内设点形成一个监测网。

钢杆伸长计观测法是将测量的传感器部分设于装置的一端,内安一线性电位计。当岩石移动锚杆长度发生变化时,电位计上电刷位置亦随之发生变化。然后,测得电 刷与电位计两端的电压及电刷端电压与电位计总电压之比和位移-电压曲线来确定电刷(即岩移)位置。它可用于露天矿顶部或阶段上已探测出位移并需要继续监测 的地方。当伸长计长度为12.2m时,能探测1.33mm的位移量。

(四)地面摄影经纬仪观测

是用摄影经纬仪对边坡进行摄影测量,然后比较历次摄影测量相应点的位置,确定不同时间内边坡的移动特征。它可在整个观测视野内观测边坡上所有点的移动。但测量精度低,仪器昂贵,资料整理复杂。

三、观测资料图示

根据边坡观测结果可以绘制以下各图:

(一)滑坡区断面图(绘出滑坡前后的边坡外形、岩层、构造、水文地质情况及滑动面露头等);

(二)观测点移动向量图;

(三)观测点移动速度图;

(四)观测点移动速度随时间变化图;

(五)观测点位移、降雨量随时间变化图;

(六)滑坡区平面图。

四、观测资料分析

通过观测资料,可以分析滑动面的形状和位置,并分析滑坡的原因,预报滑坡时间等。

五、观测实例

滑坡监测及预报实例详见表2。

监测
性能
矿山名称
大冶铁矿象鼻山 湘潭县磷矿 智利丘基卡马特铜矿
观测
方法
  使用T2级经纬仪和004蔡司精密水准仪及DY-2型地音仪对坡面上布置的22个测点观测   使用JBW-1型多点边坡位移自动记录仪对沿张裂隙走向布设的七个测点观测   使用经纬仪、水准仪和比长钢尺对在六个阶段上布置的六条观测线的50余个测点观测
滑坡
特点
  缓慢变形阶段,滑坡的最大位移速度为10~50mm/d,坡顶出现张裂隙,裂隙向两侧延伸,宽度也不断增大,岩石的破裂频率8~10次/m
加速变形阶段,最大位移速度为100~400mm/d,滑体不断下沉,两侧边界掉碴,出现局部滑坡,岩石声频0~2次/m,滑体已与母岩脱离
急剧变形的大滑坡阶段,最大位移速度大于400mm/d,岩石声频为0~11次/m,岩石产生新的强烈破坏
  自1980年7月5日至8月22日用上述仪器作了46天的连续监测,8月17日14时以前滑体为基本稳定阶段,17日14时至19日是11时为滑移速度缓慢增加阶段,19日11时以后为滑移速度猛增阶段   1967年开始边坡系统监测至1968年10月以前边坡缓慢变形,位移速度2~5mm/d,1968年10月以后直至1969年1月13日为边坡加速变形阶段,位移速度190~460mm/d
预报
滑坡
  该矿于1979年7月9日发出滑坡预报,停止采矿作业,撤离人员和设备,滑坡体于7月11日上午10时30分滑落,滑坡量为2万m3   根据观察推断于19日上午发出滑坡预报,撤出设备和人员,于当天晚22时48分滑体滑落,滑落量为5000m3   根据1969年1月13日至2月18日的位移时间关系风线推测,于1969年1月13日发出2月18日滑坡的预报,改变了公路及铁路线,移走了设备,于2月18日发生了滑坡,仅停产65小时,就恢复了生产,滑坡量600万m3

表2  滑坡监测及预报实例

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